Das Gebäude als System: Bauklimatik
Bedingt durch den historisch gewachsenen gewerkeorientierten Ansatz wird in der Planung häufig so vorgegangen, dass der durch die Architektur gegebene Baukörper mit den ihm eigenen bau- physikalischen Randbedingungen losgelöst von der Technik betrachtet wird. Die Architektur dominiert dabei während des gesamten Planungsprozesses horizontal, die Fachplanung erfolgt vertikal (Abb. 7).
Die vielfältiger und komplexer werdenden Anforderungen an Form und Funktion eines Gebäudes können im Rahmen einer derart voneinander unabhängigen Fachplanung der Gewerke oft nur unzureichend berücksichtigt werden. Obwohl die einzelnen Gewerke in sich optimiert werden, entstehen vielfach Gebäude mit einem hohen Technikanteil, die gekennzeichnet sind durch:
- Geringe individuelle Einflussmöglichkeit des Nutzers.
- Wenig Behaglichkeit und hohe Kosten.
- Hohen Energieverbrauch und hohe Emissionen.
Eine standardisierte Lösung für diese Probleme zu finden, fällt einerseits auf Grund der Nutzungs- und Formenvielfalt schwer und ist andererseits vielfach nicht sinnvoll.
Zur qualitativen und quantitativen Entwicklung von massgeschneiderten, miteinander harmonierenden Lösungen aus Architektur, Bauphysik, Gebäudetechnik, Tageslicht, Akustik und Brandschutz bietet sich ein ganzheitlicher Optimierungsansatz: Der integrale Planungsansatz der Bauklimatik.
Bauklimatik ist interdisziplinäre Energie-, Behaglichkeits- und Sicherheitsplanung.
Sie betrachtet das Gebäude als Gesamtsystem, berücksichtigt die komplexen Wechselwirkungen zwischen Fassade, Gebäudestruktur und technischer Gebäudeausrüstung und verfolgt damit einen ganzheitlichen Planungsansatz:
Es geht um maximales Ausschöpfen der natürlichen Ressourcen, um maximalen Aussenbezug des Nutzers durch weitgehend natürliche Klimatisierung, Belüftung und Beleuchtung. Die Behaglichkeit – definiert als umfassendes Wohlbefinden des Menschen im Gebäude – rückt mit Bauklimatik in den Mittelpunkt des Planungsinteresses (Hausladen, G.: 2005).
Das Ziel der Bauklimatik sind energieeffiziente Gebäude mit einer an die jeweilige Nutzung angepassten hohen Behaglichkeit. Das Gebäude wird als Ganzes betrachtet – ein komplexes Gesamtsystem, dass es zu optimieren gilt (Abb. 8).
Bauklimatik ist damit kein neues Fachgebiet, Bauklimatik führt im Rahmen des Planungsprozesses die gewerkespezifisch erarbeiteten Einzellösungen zu einem gewerkeübergreifenden Gesamtoptimum.
Als systemischer Ansatz bedient sich die Bauklimatik in starkem Masse dynamischer Simulationen wie Gebäude- und Anlagensimulationen, CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics = Strömungssimulation, Brandsimulation) und Tageslichtsimulationen.
Das Werkzeug Simulation erlaubt es, virtuell am Computer zu „experimentieren“ und nicht erst am Gebäude und den Anlagen. Vielfältige Varianten werden zunächst intensiv getestet. Deren Auswirkungen – ob sofort oder über mehrere Jahre – werden für jede Stunde des Jahres berechnet, bewertet und optimiert. Bauklimatisch Planen heisst aber auch zu berücksichtigen, dass jedes (grössere) Gebäude ein Unikat ist.
Anders als im Automobilbau können Gebäude nicht umfangreichen Testreihen unterzogen werden und die optimierten Prototypen dann vervielfältigt werden. An Gebäude wird der hohe Anspruch gestellt, sofort nach Fertigstellung funktionieren zu müssen. Dies erfordert eine gewisse Einfachheit und Robustheit. Nur durch Einfachheit und Robustheit ist es aber auch im späteren Betrieb beherrschbar. Und dies bei vertretbaren Unterhaltskosten, also Energie-, Wartungs-, Reinigungs- und Instandhaltungskosten. Einfachheit ermöglicht schlussendlich auch viel eher den Umbau, die Umnutzung und das Recycling eines Gebäudes.
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Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
Bilder: „Name der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers/ Name des Fotografen www.e-genius.at“
- Einleitung
- Historische Entwicklung der Gebäudetechnik
- Aktuelle Entwicklungen und Strategien
- Das Gebäude als System: Bauklimatik
- Ein strukturiertes Vorgehen
- Quellen
- Quiz